民用飞机的多部件系统维修优化决策方法及应用研究

以解决民用飞机的维修规划问题为目标,基于MSG-3维修思想，开展民机多部件维修决策优化方法研究。采用灰关联理论，研究并联系统冗余部件之间故障相关性，以MMEL等适航要求为约束，创立并联系统维修决策模型和优化方法；采用修理级别分析（LORA）方法，研究单元体系统各部件的修理级别，创建基于机会维修策略的单元体系统维修决策模型，优化预防性和机会维修役龄；根据已确定的部件维修任务和间隔为基础，通过进一步研究民机维修工时预计方法，结合民机运营特点，建立全机成组维修决策模型，调整全机维修间隔，实现维修费用、可用度的多目标优化。在上述理论研究基础上，研制民机维修支持软件系统并完成应用和验证。研究成果对于丰富和完善民机全寿命全系统管理的理论与技术体系具有十分重要的意义，同时对我国目前ARJ21-700的客户化维修方案的制定，大型客机的维修大纲制定，以及全面提高民机维修管理水平具有重要的工程应用价值。

在我国民用飞机研制的背景下，为解决民用飞机维修规划中的多部件维修决策优化问题，以指导民用飞机维修大纲的制定和提高我国民用飞机维修管理水平，利用类似机型的可靠性和维修数据，从并联系统、单元体系统，全系统的不同角度出发，对这些多部件系统中所存在的故障相关性、经济相关性对维修决策的影响和本身维修决策优化问题开展了研究。. 首先，针对新型民用飞机缺乏可靠性数据的问题，从利用类似机型可靠性数据和充分使用删失数据两个方面，分别提出了“基于类似机型和比例危险模型的民机部件可靠性分析方法”和“基于删失数据和蒙特卡罗的民机部件可靠性分析方法”，有效的解决了缺乏可靠性数据的问题和后续维修优化建模问题；其次，采用灰关联理论，开展了并联系统冗余部件之间的故障相关性研究，并研究和建立了基于故障相关性的维修成本优化模型，以此为基础，采用交叉检测策略，建立了基于不完备检测的并联系统维修决策模型；接着，采用改进FAHP方法，研究了民用飞机的修理级别分析问题，并针对可能存在的有限资源问题，建立了基于有限资源的修理级别分析模型，进而，针对单元体内部件之间存在的机会维修问题，采用仿真方法，对部件机会维修的费用和可用度开展了仿真和优化研究；然后，从全系统出发，对民用飞机中存在的检测等级和总寿命有限的问题，采用延迟模型，开展了基于有限时间和不完备检测的民用飞机延迟模型研究，在此基础上，考虑不同维修任务之间的组合问题，建立了基于更换和变间隔检查的综合维修任务优化方法，进而针对系统的所有部件，建立了民机系统成组维修决策优化方法，对各部件的维修决策进一步优化；最后，根据以上的研究成果，建立了在役主要民用飞机的故障数据库和维修大纲数据库，并开发了基于可靠性的维修任务优化决策系统。. 通过以上的研究，说明民用飞机多部件之间的故障相关性和经济相关性对维修决策结果有较大的影响，给出的针对新型民用飞机的可靠性分析方法和多部件系统的维修决策优化方法，为民用飞机维修大纲的制定和维修管理提供了手段。